Een atletisch lijf met sixpack en uitmuntende conditie, zonder daar moeite voor te doen: dankzij speciale sportpillen kan het straks misschien. Wetenschappers verbouwen er nu al luie muizen, koeien en ratten mee tot Hercules-achtige wezens.

Afgelopen maand kondigden onderzoekers van de Universiteit van Aarhus in Denemarken aan dat een medicijn genaamd LaKe “het lichaam in een metabolische toestand brengt die overeenkomt met het lopen van 10 kilometer op hoge snelheid op een lege maag.” Maar kan een pil echt alle gunstige effecten van lichaamsbeweging nabootsen? Ronald Veldhuizen schreef eerder (in 2022) een verhaal voor KIJK over deze sportpillen. Je kunt het hieronder gratis lezen.

Lees ook:

• Vijf dieren die niet hoeven te sporten
• Verbetert cafeïne je sportprestaties?

Gezondheidselixer

De tijd van goede voornemens is weer bijna aangebroken, maar dat boeit Lance weinig. Hij vreet de hele dag door en niet zo’n beetje ook: de ene vette plakbal rauw koekjesdeeg na de ander verdwijnt in zijn maag. Bewegen doet hij nauwelijks. Hij wandelt hooguit van zijn slaapplaats naar zijn geliefde plakballen. Wonderbaarlijk genoeg is Lance slank, gespierd en gewoon gezond.

Vooruit: Lance is een muis. En om fit te blijven krijgt hij hulp van een team wetenschappers binnen het Amerikaanse Salk-instituut, die hem dagelijks een speciale injectie ‘sportmiddel’ toedienen. Dat heeft een wonderlijk effect: ook al doet Lance niks, zijn lichaam staat permanent in de sportstand. Het tijdschrift The New Yorker bezocht Lance en andere muizen in het Salk-lab, en de boodschap is duidelijk: de hele dag niksen, eten wat je wil en toch een afgetraind lijf hebben, kán dus misschien gewoon.

En deze wetenschappers zijn niet de enige die dat onderzoeken. Wereldwijd knutselen meerdere labs aan soortgelijke middelen om het lichaam te foppen tot een sterkere versie van zichzelf, met een beter uithoudingsvermogen, meer spiermassa en minder vetmassa. Proeven op mensen lopen ook al. Dat betreft nu nog vooral patiënten met conditie- en spierproblemen, maar de trukendoos is in elk geval open.

Best een aanlokkelijk idee natuurlijk. Sportpillen of -injecties, ook wel exercise mimetics genaamd, maken het in theorie mogelijk om de voordelen van sport te pakken zonder de nadelen ervan te moeten ondergaan, zoals blessures, een duur abonnement op de sportschool, of tegenzin. Worden sportpillen het 21^e-eeuwse gezondheidselixer?

Bankhangers

Vooropgesteld: het idee om zonder beweging fit te blijven is niet eens zo sciencefictionachtig als je naar de natuur kijkt. Alleen al chimpansees en gorilla’s hebben een belachelijk goede conditie gezien hun enorme luiheid, vindt evolutionair antropoloog Herman Pontzer van de Amerikaanse Duke University.

“Een dagbesteding voor wilde chimpansees ziet eruit als dat van lome gepensioneerden op een Caribische cruise”, schrijft hij in Scientific American. “Ze staan op, eten tot ze propvol zitten, doen een tukje, en vlooien elkaar wat. En dat gaat zo door tot ze het ’s avonds wel weer best vinden. Een wilde chimpansee haalt op een stappenteller zelden het aantal stappen van een kantoormens.”

Toch zijn zelfs de meest luie mensapen gespierd en hebben ze een prima uithoudingsvermogen, blijkt uit Pontzers onderzoek. In gevangenschap, waar ze nauwelijks in beweging komen, hebben ze het soort fitheid waar een mens jaloers op mag wezen. Iets in het apenlichaam zorgt ervoor dat hun spiermassa, cholesterolspiegel en stofwisseling op een gezond peil blijven. Je lijf altijd fit houden kost waarschijnlijk energie, wat Pontzer doet vermoeden dat mensen om een of andere reden hun sportstand-schakelaar tijdens de evolutie deels zijn kwijtgeraakt.

Dáár draait het idee van exercise mimetics ook om: de juiste schakelaars opsporen en aanzetten om het lichaam te doen geloven dat het in beweging is. De zoektocht is in volle gang. “Het is voor ons een spannend onderwerp”, zegt hoogleraar bewegingswetenschappen Richard Jaspers, die aan de Vrije Universiteit Amsterdam ook bodybuildermuizen kweekt.

“Als je je gaat inspannen, produceren je spieren honderden verschillende hormoonachtige signaalstoffen.” Die stoffen geven allerlei cellen opdrachten om het lijf fitter te maken: ze gaan bijvoorbeeld bloedvaten aanleggen richting spierweefsel, of zetten de energiehuishouding op een hoger pitje. “Uit die honderden stoffen proberen we de belangrijkste spelers te vinden voor gezonde effecten”, zegt Jaspers.

Maar denk nu niet dat het Jaspers’ levensmissie is om zelfbenoemde bankhangers fitter te maken. In eerste instantie is zijn werk bedoeld om zieke en verzwakte mensen te helpen. Een groot deel van de financiering komt dan ook uit de hoek van farmaceutische bedrijven die medicatie voor zulke aandoeningen willen ontwikkelen. “Na een ziekenhuisopname moet je bijna weer opnieuw leren lopen en maanden revalideren. En als je ziek bent of erg oud wordt, gaat ook je conditie hard achteruit. Met zo’n middel geef je mensen een beetje ruimte om op kracht te blijven.”

Overgewicht

Als dit soort sportmedicatie er ooit komt, zegt Jaspers, dan wordt het in elk geval geen kant-en-klaar pakketje dat zomaar alles oplost. Een bodybuilder ziet er anders uit dan een marathonloper, en voor elk sportdoel zal dan ook een ander middel nodig zijn. “Dat is logisch”, zegt Jaspers. “Als je explosieve kracht wilt, mag de spier groot zijn, maar als je dezelfde spier urenlang wilt laten presteren, heb je juist liever dat ie niet te groot is, maar wel goed wordt doorbloed. Je moet echt weten wat je wil bereiken en daar je middel voor ontwikkelen.”

Zo is muis Lance in de laboratoria van het Salk-instituut geen bodybuilder, maar een marathonmuis. Vandaar ook de bijnaam Lance: hij is vernoemd naar de valsspelende wielrenner Lance Armstrong, die met doping meerdere Tour de Frances won en de prijzen later moest inleveren.

Om Lance en zijn soortgenoten een absurd fit lijf en uithoudingsvermogen te geven, injecteert hoofdonderzoeker Ron Evans de dieren met het middel GW501516, kortweg 516. Dit zet de cellen van de dieren in de marathonstand: ze gaan meer energie slurpen en verbranden meer vet, terwijl ze de spieren continu bevoorraden met suikers. De muizen blijven daardoor gezonder, zelfs als ze niets doen en ongezond eten. Het zorgt er ook voor dat de spieren langer kunnen presteren. Zet Evans de muizen op de lopende band, dan houden ze dat langer vol dan alle andere muizen in het lab.

Evans test het middel op mensen. De farmaceutische industrie ziet er namelijk een toekomst in, zodat het bijvoorbeeld aan mensen met overgewicht en diabetespatiënten kan worden voorgeschreven, meldt The New Yorker. Alleen al in Nederland zou dat om minstens één miljoen mensen gaan.

Als het middel 516 ook bij onze soort werkt en de bijwerkingen acceptabel blijven – dat laatste is nog niet duidelijk – zouden mensen met overgewicht en diabetes langer gezond kunnen blijven, ook als het ze niet lukt om dagelijks te sporten. En wie weet of het middel daarna beschikbaar komt voor vakantiegangers die na een maandenlang kantoorleven moeiteloos de ene berg- en stadswandeling na de ander willen blijven volhouden.

Dikbilkoeien

Maar goed: andere mensen willen misschien toch liever kunnen flexen met hun biceps of grote bilspier. Dan heb je dus andere middelen nodig. Opnieuw vinden wetenschappers daarvoor inspiratie in de natuur. Zo onderzoekt celbioloog Michael Gotthardt van het Max Delbrück Centre for Molecular Medicine in Berlijn grizzlyberen.

Die weten tijdens hun maandenlange winterslaap het grootste deel van hun spiermassa te behouden. De beren blijken suikers af te breken tot een speciale cocktail van zes aminozuren om zo hun spieren te voeden. Als Gotthardt deze aminozuren injecteert in kwakkelende spiercellen, dan blijven de spiervezels daarvan anderhalf keer dikker dan zonder deze cocktail.

Maar er zijn ook andere manieren om spieren sterk te houden. Zo hebben cellen een speciale schakelaar die spierafbraak aan- of uitzet, vertelt Jaspers. Het hormoon myostatine zit daarachter. “Blokkeren we de werking van myostatine bij muizen, dan gaan die spieren explosief groeien. Die muizen doen de hele dag niks, maar ze krijgen automatisch enorm dikke spieren. En wonderlijk genoeg wordt ook hun uithoudingsvermogen beter.”

Die truc werkt bij meerdere diersoorten hetzelfde. Zo hebben de meeste mensen in het weiland bij onze zuiderburen weleens het wonder van myostatine-blokkades zien staan: de Belgische dikbilkoeien. “Die beesten zijn zo gefokt dat beide genen die myostatine aansturen gemuteerd zijn”, zegt Jaspers. “En daar krijgen ze enorm dikke spieren van.”

En jaren geleden ontdekten onderzoekers een jongen met dezelfde afwijking. Jaspers: “Hij had echt een enorme beenomvang en was heel sterk. Van enkele sporters zijn vermoedens dat ze misschien één myostatine-mutatie hebben. Dat valt minder op, maar als zij hard trainen zijn ze echt sterker dan anderen die even hard trainen.”

Jaspers zoekt manieren om het spierafbraakremmende effect als injectie of pil te ontwikkelen. En ook hier geldt dat patiënten officieel als eerst de voordelen van zulke middelen mogen ervaren. “We onderzoeken bijvoorbeeld of kinderen met de erfelijke spierziekte Duchenne gebaat zijn bij medicatie die de spiergroei bevordert”, zegt Jaspers. “Maar je kunt ook veel andere kwetsbare mensen helpen. Bij allerlei aandoeningen waar mensen spiermassa verliezen, zoals kanker, veroudering, hartfalen en ontstekingsproblemen, zie je dat dat iemand enorm verzwakt.”

Voor wie dit allemaal iets te mooi klinkt om waar te zijn: daar zit wat in. Hoewel het onderzoekers namelijk aardig lukt om kandidaat-middelen aan te wijzen, blijft het bij de vertaalslag naar mensen nog vaak steken. Dat betekent dat sommige middelen de eindstreep maar moeilijk halen. Tot nu toe willen myostatine-blokkers in proeven met Duchenne-patiënten lang niet zo goed werken als bij muizen; het zit allemaal toch wat ingewikkelder in elkaar dan gedacht.

Toverbal

En dan zijn er nog de bijwerkingen. Een eerdere versie van het middel 516 bleek kankerverwekkend te zijn voor muizen. Hier kwamen onderzoekers in 2007 pas achter, toen grote proeven met mensen al liepen en veilig leken. Evans zegt een mildere versie te onderzoeken, al moet nog blijken hoe veilig die dan is.

“Je krijgt gauw problemen als zo’n stof op andere plekken dan de spieren komt”, zegt Jaspers. Als voorbeeld noemt hij het groeihormoon IGF-1: mensen maken dat van nature aan in hun spieren als die samentrekken, maar het kan ook als middel worden toegediend. IGF-1 geeft de spiercellen de opdracht om flink te groeien. “Zou je dat hormoon in een pil stoppen en komt het in hoge doses in de bloedbaan, dan kan het overal naartoe. Bereikt het een tumorcel, dan zegt die cel natuurlijk ook: bedankt. En gaat dan sneller groeien.”

Sportpillen of -injecties zullen dus iets subtieler en gerichter moeten gaan werken, willen ze veilig en effectief zijn. Uitvogelen hoe zo’n pil dan precies moet werken is lastig: spiercellen die samentrekken, laten een heel orkest aan signaalstoffen los. Die verschijnen ook nog eens elk op hun eigen tempo in de bloedbaan: de ene stof piekt kort zoals een triangel, terwijl andere stoffen als violen tot een climax aanzwellen en daarna soms nog even doorgaan. “Sommige stoffen worden zelfs lang na een inspanning nog geproduceerd”, zegt Jaspers.

“We zijn er nog lang niet aan toe om dat allemaal na te bootsen in een pil”, vervolgt de hoogleraar. “Al zou het in theorie wel kunnen om zo’n middel te maken. Dan maak je dat net als een toverbal, zo’n stuk snoep met telkens een andere schil die precies op tijd een juiste dosis van het een of ander loslaat. Maar dat is allemaal toekomst; verre toekomst.”

Als laatste zijn er nog de mensen zélf, zegt Jaspers. “We doen ook onderzoek bij topsporters, en dan zie je dat als ze gaan trainen, de respons in de spieren of op de conditie bij de één heel sterk is en er bij de ander bijna niets gebeurt. Dat kan bij een pil ook zo zijn. Je moet dus ook echt gaan nadenken wat bij iemand past, en in welke dosis.”

Waar het volgens de bewegingswetenschapper in de voorzienbare toekomst naar toe gaat, is dat je er zelf voor kiest om kracht- of conditietraining te doen, en dat je dan met zo’n pil of injectie de gunstige effecten kunt versterken. Doping heet dat nu officieel vaak. Zo staan het middel 516 en het hormoon IGF-1 ook daadwerkelijk op de lijst van verboden middelen van de werelddoping[1]autoriteit (WADA).

“Toch is het ook een grijs gebied: je kunt met voeding soms ook de aanmaak van dezelfde groeifactoren en myokines stimuleren.” Het is daarom de vraag of sportpillen, als ze al beschikbaar komen, zomaar te koop zullen zijn in de apotheek. In feite vallen ze in dezelfde categorie als de bekende steroïden, die ook verboden zijn. En zelfs als de dag komt dat je ze kunt kopen, werken ze met een beetje mazzel alléén goed als je zelf ook een beetje in beweging komt. Voorlopig zullen we het dus moeten doen met goede voornemens.

Tekst: Ronald Veldhuizen

Openingsbeeld: Viaframe/Getty Images

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!